Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Reti di nuova generazione
Docente
Prof. Vari Marco
Settore Scientifico Disciplinare
ING-INF/03
CFU
6
Descrizione dell'insegnamento

Il corso è orientato all’acquisizione delle nozioni di base relative alle reti di accesso (ultimo miglio), con particolare riferimento a quelle di nuova generazione. I moderni servizi internet richiedono alte velocità di connessione che oggi vengono per lo più fornite tramite la rete telefonica tradizionale in rame (es. ADSL). Per alcuni limiti fisici, le velocità dati fruibili con tale rete non possono evolvere indefinitamente e non possono quindi soddisfare la futura domanda di sempre più alte prestazioni. In questo contesto è facile dedurre che lo sviluppo ed il successo dei nuovi servizi non può prescindere dalla realizzazione di reti di nuova generazione, le uniche in grado di soddisfare la crescente domanda di banda per i prossimi decenni.

Nella prima parte di questo corso (Parte I) si analizzano con un formalismo relativamente semplice, le tecniche realizzative delle reti di accesso, i servizi e i mezzi trasmissivi per l’evoluzione tecnologica.
Nella seconda parte (Parte II) le economie di internet ed i modelli di business nel mercato delle telecomunicazioni in generale, nonché la disaggregazione della rete di accesso (unbundling) per l’apertura della rete alla concorrenza.
Al termine di tale corso quindi lo studente avrà acquisito il linguaggio tecnico e le conoscenze di base sulle reti di accesso attuali e future e potrà comprendere i meccanismi economici e di regolamentazione che ne governano il mercato.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)
OBIETTIVI FORMATIVI: alla fine del corso lo studente avrà appreso le nozioni fondamentali sulle reti di nuova generazione. Il percorso formativo parte dalla descrizione tecnica di tali reti ed arriva agli aspetti economici e regolamentari. In particolare, si descrive la transizione dal regime di monopolio al mercato delle telecomunicazioni e viene posto l'accento su alcuni aspetti legati al mondo tariffario e ai flussi economici che regolano il funzionamento di internet e delle reti ti telecomunicazioni in generale.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: conoscenza del contesto tecnico e regolatorio dei casi che verranno presi in esame durante il corso delle lezioni frontali.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: capacità di comprendere, tradurre e sintetizzare testi specialistici anche in lingua inglese e di elaborare analisi sui contesti attuali dello sviluppo delle NGN.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: capacità di dialogo sulle tematiche tecniche e regolatorie affrontate. Capacità di analizzare criticamente il quadro attuale sullo sviluppo delle NGN
ABILITÀ COMUNICATIVE: capacità di comunicare efficacemente in forma orale sulle tematiche trattate durante il corso delle lezioni frontali. Saper esporre criticamente i contenuti del corso attraverso un focus critico metodologico innovativo.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: apprendere e integrare le conoscenze da varie fonti sulle architetture delle reti di accesso e sulle condizioni regolatorie e concorrenziali in essere, al fine di valutare attraverso una visione più ampia le potenzialità delle infrastrutture di telecomunicazioni.
Prerequisiti

Nozioni di base di fisica e di analisi matematica

Contenuti dell'insegnamento
PARTE I: tecnologia - 15 lezioni
Introduzione: importanza delle ICT per lo sviluppo dell’economia e della società.
  • Importanza delle ICT per lo sviluppo dell'economia e della società e primi fondamenti di reti
  • Le porte di accesso e fondamenti di NGNN
  • Standard PON, TV via cavo e tv su rete ottica
La rete di accesso telefonica e prime nozioni sulle reti di accesso di nuova generazione (NGAN).
Doppino telefonico e servizi.
  • Cavi in rame per reti di accesso, modello matematico del doppino telefonico e comportamento in frequenza
  • Servizi su doppino telefonico
Uso del doppino telefonico fuori banda POTS e tecnologia DSL.
  • I primi modem e l'uso del doppino telefonico fuori banda
  • Le tecnologie DSL
Introduzione alle fibre ottiche (meccanismi di propagazione e fenomeni collegati).
  • Introduzione alle fibre ottiche
  • Propagazione reale nelle f.o.
  • La dispersione e i fenomeni non lineari
  • I fenomeni non lineari e i sistemi WDM
  • Le sorgenti ottiche
  • Dispositivi ottici
I sistemi PON e WDM PON.
  • Sistemi PON ed evoluzione
  • Scenari WDM-PON
PARTE II: economia e regolamentazione – 7 lezioni
Mercati: concorrenza, effetto rete ed efficienza, costi di transazione e di organizzazione. Transizione dal monopolio al regime di mercato.
  • Concorrenza
  • Effetto rete
  • Efficienza
Telecomunicazioni e monopoli naturali, campi di intervento delle Autorità.
  • Costi di transizione e di organizzazione
  • Transizione dal monopolio al regime di mercato
Principi economici alla base dell’interconnessione e sistemi di tariffazione al dettaglio e all’ingrosso.
  • Campi di intervento delle NRA
Tariffazione e gerarchia delle reti in internet.
  • Principi economici alla base dell'interconnessione e sistemi di tariffazione
  • Tariffazione wholesale e nel mondo internet
  • Gerarchia delle reti internet e accesso disaggregato
Disaggregazione della rete di accesso (unbundling).
Attività didattiche
Didattica Erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da circa 3,5 videolezioni. Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da supporto grafico/testuale (slides).

L’insegnamento prevede videolezioni (in ognuna sono specificati gli argomenti e gli obiettivi) organizzate in moduli. Alcune videolezioni sono più teoriche con lo scopo di far conoscere il funzionamento degli elementi costituenti le reti di nuova generazione. Altre videolezioni hanno un carattere più pratico al fine di favorire la capacità di applicare le conoscenze teoriche da parte dello studente, presentando anche casi pratici per la realizzazione di reti. A tal riguardo, si presenteranno confronti di strategie di deployment e protocolli per la trasmissione dei dati e la separazione logica dei diversi operatori al fine favorire l’apprendimento e di rendere in parte autonomo lo studente nella selezione della tecnologia più adatta. In entrambi i casi si farà uso di una terminologia adeguata agli argomenti trattati. 

Didattica interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l’interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.

Tra le interazioni sincrone, sono utilizzate le aule virtuali in genere così strutturate:
  • il docente rende disponibile agli studenti un set di domande aperte;
  • lo studente risponde in autonomia ai quesiti;
  • durante l’aula virtuale, il docente dà un “feedback formativo” ovvero valuta il livello di apprendimento degli argomenti del corso, raccoglie i dubbi e fornisce chiarimenti ed eventuali approfondimenti in base alle scelte effettuate sulle strategie di dispiegamento delle reti e alle difficoltà riscontrate. Il docente favorirà la discussione e il confronto al fine di sviluppare competenze critiche. 
Modalità di verifica dell'apprendimento
Tutte le prove di verifica e autoverifica intermedie previste dai Corsi ed erogate in modalità distance learning sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuali. Le prove di verifica e autoverifica intermedie non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d´esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004.

Prova scritta o orale consistente nella valutazione del linguaggio tecnico acquisito mirato alla comprensione del quadro tecnico, economici e regolatorio concernente le reti di nuova generazione.
L’esame si svolge in forma scritta e/o orale. Il punteggio della prova è espresso in trentesimi.

La prova scritta ha una durata massima di 120 minuti e consiste nel sottoporre allo studente una serie di domande teoriche (in genere 3) alle quali lo studente dovrà rispondere in maniera soddisfacente attenendosi all’argomento richiesto senza dilungarsi su argomenti collegati ma non centrali nella domanda. Le domande richiedono di norma la spiegazione o la descrizione di argomenti ben precisi trattati durante il corso, che mirano a dimostrare la conoscenza e comprensione delle reti di nuova generazione e del quadro regolatorio vigente [DUBLINO 1] e la capacità dello studente di applicare tali conoscenze tramite la descrizione di funzionalità e protocolli implementati in reti reali e attualmente dispiegate [DUBLINO 2]. Di solito le difficoltà presenti (e di conseguenza il punteggio massimo conseguibile, se non diversamente esplicitato) sono equidistribuite tra le varie domande.

Tuttavia, al fine di valutare il conseguimento degli obiettivi formativi del corso, il docente terrà conto nella valutazione finale dell’esame:
  • della capacità di apprendere e quindi di esporre l’argomento richiesto;
  • della padronanza di linguaggio dello studente;
  • della capacità di applicare architetture, funzionalità o protocolli nella progettazione di sistemi di base. e di valutare in modo appropriato le scelte tecnologiche in base a situazioni reali.
Per superare l’esame, lo studente deve dimostrare di aver acquisito conoscenze sufficiente sui concetti di base delle reti di nuova generazione, una conoscenza di base sui principali protocolli utilizzati ed infine, di essere in grado di comprendere gli scenari in cui operano i diversi operatori. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso e di essere in grado di applicare i concetti teorici e saper analizzare il corretto contesto regolatorio vigente.

La prova orale consiste in tre domande aperte in analogia a quelle della prova scritta. In questo caso però, allostudente viene chiesto di poter esprimere i concetti in maniera più elastica e potendo approfondire singoli aspetti che emergono durante il colloquio.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è consigliato lo studio del seguente testo:

  • L.G. Kazovsky, N. Cheng, W.Shaw et al., Broadband Optical Access Networks, Wiley, 2011
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (m.vari@unimarconi.it).